JPS63291910A - セメント混和用共重合体ラテックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメント混和用共重合体ラテックスに関し、
さらに詳細には基材に対する接着性およびセメント混和
安定性に優れた、セメント組成物の製造に使用されるセ
メント混和用共重合体ラテックスに関する。

〔従来の技術〕

従来、セメント組成物には、天然ゴム、スチレン−ブタ
ジェン系ラテックス、アクリロニトリル−ブタジェン系
ラテックス、クロロブレン系ラテックスなどが混和され
、強度などを改良することが実用化されている。

しかしながら、これらのセメント組成物は、基材に対す
る接着性、セメント混和性、特に白セメント混和安定性
の点で満足できるものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記従来の技術的課題を背景になされたもの
で、基材に対する接着性、セメント混和安定性、特に白
セメント混和安定性に優れたセメント混和用共重合体ラ
テックスを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、 （ａｌ下記一般式（１）および／または（ＩＩ）で表さ
れるエチレン系不飽和カルボン酸アミド系単量体０．２
〜５重量％、 ＲＩ　　　　　Ｒ！ 。Ｒ２−シ。。Ｎ’　　、−０，−０（１）Ｒ″ 〔一般式（１）中、Ｒ１は水素原子またはメチル基、Ｒ
２、Ｒ１は同一または異なり、水素原子または炭素数１
〜４のアルキル基を示す。〕〔一般式（ＩＩ）中、Ｒ１
は前記に同じ、Ｒ４は炭素数１〜４のアルキル基、ｎは
１〜４の整数を示す。〕 （ｂ）共役ジエン系単量体および／またはアルキル基の
炭素数が４〜１２のエチレン性不飽和カルボン酸アルキ
ルエステル単量体２５〜９９．８重量％、ならびに （ｃ１前記＋８）〜申）成分と共重合可能なその他の単
量体０〜７５重量％（ただし、（ａｌ＋（ｂ）＋（ｃ）
　−１００重量％）を乳化重合して得られ、かつトルエ
ン不溶分が４０〜９８重量％であることを特徴とするセ
メント混和用共重合体ラテックスを提供するものである
。

本発明の共重合体ラテックスは、前記単量体（ａｌ〜（
ｃ）成分を特定割合で乳化重合して得られるものである
。

ここで、（ａ）成分を構成する一般式（１）中のＲ１、
Ｒ３のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基
、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、５
ｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基などを挙げることができ
る。

一般式（１）で表される（ａ）エチレン系不飽和カルボ
ン酸アミド系単量体の具体例としては、アクリルアミド
、メタクリルアミド、メチルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ
−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリル
アミドなどを挙げることができる。

また、＋８＞成分を構成する他の成分である一般式（Ｉ
Ｉ）中のＲ４としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、５ｅｃ−ブチ
ル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基で
あり、またｎは１〜４の整数を表す。

一般式（ＩＩ）で表される（ａ）エチレン系不飽和カル
ボン酸アミド系単量体の具体例としては、Ｎ−ブトキシ
メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチル（
メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−ノルマルプロピオキシメチル（メタ
）アクリルアミドなどを挙げることができる。

これらの一般式（夏）および／または（ＩＩ）で表され
るエチレン系不飽和カルボン酸アミド系単量体のうち、
特にアクリルアミド、メタクリルアミドが好ましい。

これらの（ａ）成分は、１種単独で使用することも、ま
た２種以上を併用することもできる。

（ａｌ成分の使用割合は、全単量体ｔａ＞〜ｆｃ）成分
に対して０．２〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量
％であり、０．２重量％未満の場合には最終製品として
得られるセメント組成物の基材に対する接着性、セメン
ト混和安定性が悪く、一方５重量％を超えると共重合体
ラテックスの粘度が高くなり、作業性が悪化し好ましく
ない。

（ｂｌ共役ジエン系単量体としては、１．３−ブタジェ
ン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジェンなど
が挙げられるが、好ましくは１．３−ブタジェンである
。

また、山）成分を構成する他の単量体であるアルキル基
の炭素数が４〜１２のエチレン性不飽和カルボン酸アル
キルエステル単量体とは、アルキル基の炭素数が４〜１
２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルであり、その
具体例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イ
ソブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリ
レート、イソアミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（
メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノ
ニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレ
ートなどを挙げることができる。

これらの（ｂ）成分は、１種単独で使用するこも、また
２種以上を併用することもできる。

（′ｂ）成分として共役ジエン系単量体を用いた場合に
は、得られる共重合体ラテックスは、一段と優れた接着
性を有し、またアルキル基の炭素数が４〜１２のエチレ
ン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体を用いた
場合には、得られる共重合体ラテックスは、耐候性に優
れているので好ましい。

（ｂ）成分の使用割合は、全単量体（ａ）〜（ｃ１成分
に対して２５〜９９．８重量％、好ましくは２５〜８０
重量％、特に好ましくは３０〜７０重量％であり、２５
重量％未満の場合では最終製品として得られるセメント
組成物の基材に対する接着性が劣る場合があり、一方９
９．８重量％を超えると接着性、耐水性が劣る。

（ｃ）前記（ａ）〜山）成分と共重合可能な他の単量体
としては、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレ
ートまたはエチレン系不飽和カルボン酸のヒドロキシア
ルキルエステルなどのアルキル基に炭素数が１〜３のエ
チレン系不飽和カルボン酸アルキルエステルを挙げるこ
とができる。

このうち、アルキルアクリレートとしては、メチルアク
リレート、エチルアクリレートなどを、アルキルメタク
リレートとしては、メチルメタクリレート、エチルメタ
クリレートなどを、エチレン系不飽和カルボン酸のヒド
ロキシアルキルエステルとしては、β−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート
などを挙げることができる。

前記（ｃ）共重合可能な他の単量体としては、そのほか
アクリロニトリル、メタクリレートリルなどのシアン化
ビニル化合物、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエス
テル、ビニルピリジン、メタクリルアミドプロピルトリ
メチルアンモニウムクロライドなどのアミノ基を含むエ
チレン系不飽和単量体、スチレン、α−メチルスチレン
、ｐ−メチルスチレン、スチ【ノンスルホン酸ナトリウ
ム、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル系単量体、グリ
シジル（メタ）アクリレートなどのグリシジル系単量体
、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニ
ル系単量体、さらにはイタコン酸、アクリル酸、メタク
リル酸、フマル酸などのエチレン系不飽和カルボン酸単
量体などを挙げることができる。

これらの（ｃ）共重合可能な他の単量体は、１種単独で
も、あるは２種以上を併用することができる。

この（ｃ）共重合可能な他の単量体の割合は、単量体（
ａ）〜（ｃ１成分中にに０〜７５重量％、好ましくは１
５〜７４重量％、特に好ましくは２０〜７０重量％であ
り、７５重量％を超えると接着性が悪くなる。

不飽和カルボン酸単量体は、白セメント安定性、耐クラ
ンク性、耐水性、中性化の点で１重量％以下が好ましい
。

本発明の共重合体ラテックスは、特定割合の前記単量体
＋８）〜（０）成分を、公知の乳化剤、重合開始剤、連
鎖移動剤などを使用して乳化重合されたものである。

ここで、乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ジフェニルエー
テルジスルホン酸ナトリウム、コハク酸ジアルキルエス
テルスルホン酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、あ
るいはポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキ
シエチレンアルキルアリルエーテルなどのノニオン系乳
化剤の１種または２種以上を挙げることができる。

特に、本発明の効果が著しく発揮できる乳化剤としては
、ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムである。

乳化剤の使用量は、好ましくは０．５〜１０重量％（前
記単量体（ａ）〜（ｃ）成分の総計量に対して、以下同
じ）、特に好ましくは１〜８重量％であり、０．５重量
％未満では凝固物を発生するなど、重合安定性が悪くな
り、共重合体ラテックスの製造に支障があるので好まし
くなく、一方１０重量％を超えると最終製品としてのセ
メント組成物の接着性、透水性が低下するので好ましく
ない。

連鎖移動剤としては、ｔ−ドデシルメルカプタン、オク
チルメルカプタン、ｎ−テトラデシルメルカプタン、オ
クチルメルカプタン、ｔ−へキシルメルカプタン、ｎ−
へキシルメルカプタンなどのメルカプタン類；四塩化炭
素、臭化エチレンなどのハロゲン系化合物が、通常、０
〜４重量％使用される。

さらに、重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸
ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始
剤、あるいは過酸化水素などの無機系開始剤；クメンハ
イドロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロ
パーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド
、ベンゾイルパーオキサイドなどの有機過酸化物、ある
いはアゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系開始剤で
代表される有機系開始剤を挙げることができる。

この重合開始剤の使用量は、好ましくは０．０３〜２．
０重量−％、特に好ましくは０．０５〜１．　０重量％
である。

なお、乳化重合を促進させるために、例えばピロ重亜硫
酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルムアルデヒドナトリ
ウムスルホキシレート、Ｌ−アスコルビン酸およびその
塩、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤；グリシン、ア
ラニン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムなどのキレ
ート荊を併用することもできる。

乳化重合に際しては、前記乳化剤、連鎖移動剤、重合開
始剤などのほかに、必要に応じて各種電解質、ｐ）（ｌ
ｉ整剤などを併用し、前記単量体（ａ）〜（ｃ）成分１
００重量部に対して水１００〜３００重量部と前記乳化
剤、開始剤、連鎖移動剤などを前記範囲内の量で使用し
て、重合温度１０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃、
重合時間１０〜４０時間の重合条件下で乳化重合される
。

前記各単量体（ａ）〜（ｃ）の添加方法は特に制限され
るものではなく、一括添加法、連続添加法あるいは分割
添加法などの任意の方法が採用される。

なお、共重合体ラテックスの最終的な重合転化率は、９
０〜１００％、特に９５〜１００％であることが好まし
い。

このようにして乳化重合された本発明の共重合体ラテッ
クスのトルエン不溶分は、４０〜９８重量％、好ましく
は５０〜９０重量％である。

ここで、トルエン不溶分とは、ｐＨ８以上に調整された
共重合体ラテックスをガラス板上で乾燥して厚さ０．３
ｇｍのフィルムとし、その０．３ｇをトルエン１００ｍ
ｌ１に入れて、２４時間室温で放置したのち、１２０メ
ツシユの金網でろ過し、金網上に残ったものを乾燥して
秤量した値をラテックス全固形分で除した重量％である
。

このトルエン不溶分が４０重量％未満では、基材に対す
る接着性、耐水性、強度が劣り、また９８重量％を超え
た場合にも基材に対する接着性が劣り、さらに可使時間
が短くなり好ましくない。

なお、このトルエン不溶分の調整は、分子量調整剤であ
る連鎖移動剤の種類、量を選ぶことによって容易に実施
することができる０例えば、連鎖移動剤としてハロゲン
系化合物である四塩化炭素あるいは臭化メチルを使用す
る場合には、その使用量は０〜３．０重量％、メルカプ
タン類とじて例えばｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ド
デシルメルカプタンを使用する場合には、その使用量は
０〜１．０重量％である。そのほか、トルエン不溶分を
調整する方法としては、重合時の開始剤量、重合開始温
度などであり、これらを組み合わせて目的とするラテッ
クスを得ることができる。

なお、本発明の共重合体ラテックスの平均粒子径は、１
．５００〜５，０００人の範囲にあることが好ましく、
特に１．８００〜３．０００人の範囲にあることが好ま
しい。ここで、この平均粒子径は、ラテックスをオスミ
ウム酸で処理し、電子顕微鏡写真（倍率３０．０００倍
）を逼り、粒子１００個以上について粒径を測定し、数
平均により算出した値である。

共重合体ラテックスの平均粒子径が１．５００人未満で
は、セメント混和性、特に白セメント混和安定性が悪く
、一方ｓ、ｏｏｏ人を超えると、最終製品としてのセメ
ント組成物の基材に対する接着性が低下するので好まし
くない。

なお、この共重合体ラテックスの平均粒子径の調整は、
乳化重合時における乳化剤の使用量、重合温度を調整す
ることにより容易に実施できる。

かくて、本発明の共重合体ラテックスは、一般に製造さ
れているポルトランドセメントまたは白セメントなどの
セメント成分および珪砂などの骨材に、さらに必要に応
じて公知の充填剤、分散剤、消泡剤、架橋剤、増粘剤、
発泡剤、着色剤、難燃剤、防腐剤、耐水化剤、老化防止
剤、安定剤、加硫促進剤、帯電防止剤、ｐＨ調整剤など
を加え、セメント組成物として使用される。

なお、セメント組成物中の本発明の共重合体ラテックス
の使用量は、通常、セメント成分と骨材１００重量部に
対して固形分換算で１〜４０重量部である。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例中における部および％は特に断らない限り
、重量基準である。

また、実施例中における各種の試験方法は、下記のとお
りである。

接着性は、下記配合処方Ａの５０ｍＸ５０ｍＸ２ｍｍの
モルタルを作製し、その上に、基材（スレートもしくは
陶器タイル）を２３℃ｘ５５ＲＨ％の条件下に２週間熟
成し、ＪＩＳ　　Ａ６２０３に準拠して引張試験機を用
いて垂直剥離強度を測定した。

星金処立人　　　　　　　　　　（部）ポルトランドセ
メント　　　　　１００砂　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　３００＊１）あらかじめ混合した。

＊２）花王■製、ノニオン系界面活性剤＊３）花王■製
、ノニオン系界面活性剤セメント混和安定性は、２００
　ｃｃポリビーカーに白セメント１００ｇを採取し、こ
れにあらかじめ添加剤を配合した共重合体ラテックスを
４４．４ｇを配合して、下記配合処方Ｂのモルタルを作
製し、このモルタルを約２．００Ｏｒｐｍのラボスター
ラーで攪拌し、内容物が固化しはじめる時間（分）を測
定した。

■査処１旦　　　　　　　　　　（部）白セメント　　
　　　　　　　　　１００実施例１〜６および比較例１
〜７ 内容積１００２のステンレス製オートクレーブに窒素ガ
ス下で、第１表に示す乳化重合レシピ−（単量体組成お
よび分子量澗節剤）の５分の１の量、さらに乳化剤とし
てドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．３部、重
合開始剤として過硫酸カリウム０．６部、電解質として
硫酸ナトリウム０．５部、炭酸カリウム０．５部、キレ
ート剤としてエチレンジアミン四酢酸ナトリウム０．　
１部および水１００部を仕込み、重合温度４５〜８０℃
で攪拌し、乳化重合した。このときの重合転化率は、い
ずれも８０％以上であった。

次に、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリ
ウムを１部添加したのち、第１表に示す単量体組成およ
び分子量調節剤の残りを連続的に添加して乳化重合を続
け、合計１３種類の共重合体ラテックスを得た。得られ
た共重合体ラテックスの重合転化率は、いずれも９８％
以上であり、重合安定性は良好であった。

得られた共重合体ラテックスの性状を、併せて第１表に
示す。

また、このようにして得られた共重合体から、前記配合
処方ＡおよびＢのモルタルを作製し、セメント組成物の
接着性、白セメント混和安定性を測定した結果を、併せ
て第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明の共重合体ラテック
ス（実施例１〜６）から得られたセメント組成物は、接
着性、白セメント混和安定性のいずれにおいても良好で
あることが分かる。

これに対して、比較例１〜７は、本発明の範囲外の共重
合体ラテックスであり、これらのラテックスを用いて製
造したセメント組成物は、いずれも接着性、白セメント
混和安定性、作業性を満足させるものではないことが分
かる。

（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明のセメント混和用共重合体ラテックスを用いて製
造したセメント組成物は、接着性、セメント混和安定性
、特に白セメント混和安定性に優れている。従って、コ
ンクリート、ＡＬＣ板の下地への施工、およびタイル張
りに好適に使用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）下記一般式（ I ）および／または（II）
   で表されるエチレン系不飽和カルボン酸アミド系単量体
   ０．２〜５重量％、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（ I
   ） 〔一般式（ I ）中、Ｒ＾１は水素原子またはメチル基
   、Ｒ＾２、Ｒ＾３は同一または異なり、水素原子または
   炭素数１〜４のアルキル基を示す。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（II） 〔一般式（II）中、Ｒ＾１は前記に同じ、Ｒ＾４は炭素
   数１〜４のアルキル基、ｎは１〜４の整数を示す。〕 （ｂ）共役ジエン系単量体および／またはアルキル基の
   炭素数が４〜１２のエチレン性不飽和カルボン酸アルキ
   ルエステル単量体２５〜９９．８重量％、ならびに （ｃ）前記（ａ）〜（ｂ）成分と共重合可能なその他の
   単量体０〜７５重量％（ただし、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ
   ）＝１００重量％）を乳化重合して得られ、かつトルエ
   ン不溶分が４０〜９８重量％であることを特徴とするセ
   メント混和用共重合体ラテックス。
2. （２）前記（ｃ）成分が、シアン化ビニル単量体、芳香
   族ビニル単量体およびアルキル基の炭素数が１〜３の（
   メタ）アクリル酸アルキルエステルの群から選ばれる少
   なくとも１種の単量体である特許請求の範囲第１項記載
   のセメント混和用共重合体ラテックス。